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INTRODUCTION: LA TECHNOLOGIE CONE BEAM

L’évolution rapide des techniques en radiologie dentaire et

maxillo-faciale les dernières années a radicalement changé le

plan diagnostic dans la pratique dentaire. Surtout l’arrivée du

cone beam (cone beam computed tomography ou CBCT) nous

apporte une nouvelle dimension –le 3D- et qui est probablement

la révolution la plus importante depuis la radiographie intraorale.

Néanmoins, cette technique tomographique volumétrique pré-

sente quelques difficultés auprès des dentistes. Le changement de

culture 2D par une vue tridimensionnelle demande non seulement

un training important en anatomie et pathologie, mais aussi une

connaissance des nouvelles directives pour une indication et

manipulation correcte du CBCT [1, 2]. De plus, la grande quan-

tité de modèles CBCT avec leurs nombreux paramètres techniques

contribuent eux aussi au risque de fautes professionnelles.

TOMOGRAPHIE NUMÉRISÉE: CT ET CBCTLe cone beam CT est un tomographe volumétrique

numérisé, mais contrairement au CT conventionnel (le scanner

médical), l’acquisition se fait par une émission d’un faisceau de

rayons X conique pour obtenir un volume cylindrique [3]. Ce

principe est illustré ci-dessous en comparaison avec les scanners

médicaux modernes (Illustration 1). Les premières générations de

ces derniers utilisent un faisceau en forme d’éventail en combinai-

son avec une rangée de détecteurs installés en courbe en face de

l’émetteur. Chaque rotation autour du patient est assimilée à une

coupe axiale (qui correspond aux mesures d’absorption des

rayons x) et la table mobile –avec le patient en position supine-

traverse successivement la structure circulaire de la machine (l’an-

neau) après chaque rotation. Le CT hélicoïdale a remplacé ces

scanners conventionnels avec maintenant une acquisition conti-

nue: la table progresse avec une vitesse continue à travers l’an-

neau (Illustration 1a). Ce balayage spiralé permet de réduire le

temps d’acquisition et la dose effectuée. Finalement les dernières

générations utilisent un faisceau plus épais avec plusieurs rangées

ou barrettes (de 2 jusqu’à 320, mais principalement 64 ou 128)

de détecteurs – le Multi-Detector CT ou MDCT- ce qui permet une

acquisition plus rapide et des coupes plus fines, jusqu’a 0,5mm.

Néanmoins, avec ce faisceau qui commence à prendre la forme

d’un cône, plusieurs rotations sont nécessaires pour obtenir le

total du massif maxillo-facial. Dans cette évolution du scanner, le

cone beam a été introduit en radiologie médicale pour la radio-

thérapie, suivi par l’imagerie en dentisterie et chirurgie maxillo-

faciale. Comme le mot l’indique, le faisceau du CBCT prend

forme d’un cône, qui permet d’acquérir le volume maxillo-facial

en une seule rotation (Illustration 1b). Les barrettes de détecteurs

du MDCT sont remplacées par un capteur deux-dimensionnel aplati

–le récepteur flat panel ou un capteur CCD avec amplificateur de

(...)

Indications et applications du Cone Beam CTnew (CBCT)

par Dr Bart VANDENBERGHE - Bruxelles

4N°46 - juin 10LLSS

Illustration 1. (A) Computed

Tomography ou CT (scanner spira-

lee) (B) Cone Beam CT ou CBCT.

La technique CT consiste en une

acquisition en coupes pour une

reconstruction successive du volume,

tandis que le CBCT est un scanning

du volume pour une reconstruction

successive en coupes.

P4-13Conbeam-vanderberg:P4-13Conbeam-vanderberg.qxd 22/06/10 10:26 Page4

brillance) [3]. Les générateurs de rayons x sont aussi remplacés

par des modèles moins puissants et moins chers ce qui permet de

réduire la dose émise. Ceci est cependant associe avec une aug-

mentation du bruit ce qui complique –avec la plage dynamique

plus limitée des détecteurs CBCT- la visualisation des tissus mous.

Tout de même, la réquisition la plus importante pour le diagnostic

oral et maxillo-facial est une bonne résolution spatiale pour visua-

liser les plus fins détails des structures osseuses. Le balayage d’un

CBCT ce fait d’une telle manière que la reconstruction par ordina-

teur procure un volume avec des voxels isotropiques qui peuvent

atteindre un minimum de 75Ïm. Ceci nous apporte donc une réso-

lution osseuse excellente et supérieure au MDCT, en même temps

avec une dose quand même très inferieure.

Pour l’instant, plus de 50 modèles sont disponibles pour

la pratique dentomaxillofaciale. La technologie du CBCT permet

de fabriquer des systèmes beaucoup moins chers et plus com-

pactes compare aux scanners médicaux. Le positionnement du

patient peut être assis, debout ou en position supine, ce qui les

fait ressembler aux machines panoramiques. Maintenant, des

machines multimodales existent qui combine la technologie du

CBCT avec celle du panoramique et/ou de la projection céphalo-

métrique. Une remarque importante pour tous ces modèles: la

configuration géométrique (le type d’acquisition) peut varier avec

un positionnement de la zone craniofaciale désirée au milieu du

centre de rotation (décrit par la distance entre générateur et cap-

teur) tandis que certains systèmes demandent un positionnement

décentrée. De plus, un vaste nombre de champs d’acquisition (le

field-of-view) sont disponibles avec de différents capteurs, para-

mètres énergétiques et plusieurs algorithmes pour la reconstruc-

tion cone beam. Toutes ces différences contribuent à la grande

variation de la qualité d’image et de la dose de ces systèmes cone

beam (Illustration 2) [4-6]. Il est donc non seulement crucial de

suivre les normes et directives pour l’utilisation du CBCT, mais

aussi de respecter le principe ALARA (As Low As Reasonably

Achievable) en contrôlant ces paramètres d’acquisition pour

chaque patient et cela pour chaque type de cone beam.

INDICATIONS ET APPLICATIONS DU CBCTL’examen CBCT est rapidement devenu le standard 3D en ima-

gerie dentomaxillofaciale. Les logiciels qui accompagnent ces

systèmes intègrent plusieurs modules dont celle pour la panora-

mique qui permet de reconstruire cette image en indiquant la

courbe sur une coupe axiale du volume (mandibulaire ou maxil-

laire) (Illustration 3a). En agrandissant l’épaisseur de cette coupe

panoramique, l’image panoramique peut être simulée (Illustration

3b). De la même façon, une image céphalométrique peut être

reconstruite. Par exemple, l’épaisseur de la coupe sagittale du

centre peut être élevée d’une telle façon que le volume entier soit

(...) 6N°46 - juin 10LLSS

Illustration 2. Le champ d’examen (ou le field-of-view, FOV) peut varier entre

différents modèles CBCT et peut souvent être ajusté. La qualité d’image ainsi

que les artefacts métalliques eux aussi varient selon les modèles (d’en haut

jusqu’en bas: Pax Uni3D, Vatech, Korea; VeraviewEpocs3D, J. Morita Corp,

Japan ; I-Cat Next Generation, Imaging Sciences International, USA).

Illustration 3. (A) Dessin de la courbe mandibulaire (d’un crane humain) sui-

vant le contour de la mandibule: une reconstruction de la coupe suivant cette

courbe est obtenue. (B) En augmentent l’épaisseur de la coupe, une image

panoramique est imitée. (C) L’épaisseur de la coupe sagittale du centre peut

être ajustée pour contenir le crane entier et simuler une image céphalomé-

trique. (I-Cat Next Generation, Imaging Sciences International, USA)

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choisi ce qui nous présente une imitation d’une projection

céphalométrique, néanmoins sans magnification gauche-droite

ou sans distorsion (Illustration 3c) [7]. Ces caractéristiques spé-

cifiques démontrent déjà que le choix des examens radiogra-

phiques doit être murement réfléchi et basé sur une vue géné-

rale. Il est donc essentiel d’éviter de soumettre le patient à

plusieurs examens inutiles et mal-indiqués. Surtout l’applica-

tion du MDCT est devenue plus limitée grâce au CBCT et sa

dose beaucoup moins élevée et son détail précis. Néanmoins,

au cas ou les pathologies sont associées avec les parties molles

du massif maxillo-facial, le MDCT reste l’examen de choix.

L’une des plus grandes indications pour l’examen CBCT est le

bilan préopératoire en implantologie qui demande une infor-

mation 3D pour estimer la quantité de l’os et la relation avec

d’autres structures à éviter [8]. Pour cela, le module implan-

taire aide à choisir plusieurs coupes à travers le site désiré.

Certains programmes sont équipés d’une librairie d’implants

(avec tous les modèles possibles) pour une simulation dyna-

mique du site opératoire (Illustration 4a). Les données volumé-

triques du CBCT peuvent être importées dans des logiciels pour

la chirurgie implantaire guidée où l’on peut planifier la réhabi-

litation implantaire à visée prothétique dans un environnement

virtuel. Puisque la prothèse ne se distingue pas des tissus mous,

il est nécessaire de faire un double scan dans ces cas-ci: un

scan CBCT du patient avec une prothèse contenant une

dizaine de points de repère radiopaques, et un scan de la pro-

thèse séparément. La registration de ces deux scans peut alors

se faire pour une visualisation dynamique du site post-implan-

taire (Illustration 4b). Dans ce même sens, récemment, la

fusion des images optiques (impressions digitales) avec le

volume du CBCT est devenu possible (Illustration 4c).

Mais l’implantologie est loin d’être la seule indication. Presque

dans tous les domaines oromaxillofaciales le CBCT ce fait extrê-

mement utile et même indispensable. En général, le CBCT est

indique pour la visualisation (Illustration 5a), la relation

(Illustration 5b et c) et le planning thérapeutique en 3D des struc-

tures incluses comme les troisième molaires ou canines (Illustration

5a), des lésions kystiques (Illustration 5d) ou des objets étranges

(implants, instruments endo, etc). Pour le bilan orthodontique, le

CBCT pourrait donc devenir un des plus importants outils car

cette technique “low dose” nous fournit toutes les informations

(...) 8N°46 - juin 10LLSS

Illustration 4. (A) Module implantaire du logiciel CBCT avec librairie d’implants pour simu-

lation du site opératoire (Scanora 3D, Soredex, Finland et logiciel OnDemand3D,

Cybermed, Korea). (B) Les deux images CBCT (du patient avec la prothèse et la prothèse

séparément) sont registrées pour un planning virtuel des implants en tenant compte de la

réhabilitation prothétique (I-Cat, Imaging Sciences International, USA et logiciel

NobelGuide, NobelBiocare, Belgium). (C) Registration d’une image CBCT et d’un scan

optique (Galileos CBCT et CEREC Bluecam, Sirona Dental Systems, Germany)

Illustration 5. (A) L’image CBCT de

la canine droite incluse révèle la

résorption des incisives, ce qui n’est

pas visible sur la panoramique. (B)

La coupe sagittale pour estimation

du site pré-implantoire révèle plu-

sieurs canaux accessoires du canal

nasopalatin, une variante anato-

mique. (C) Le CBCT de la troisième

molaire incluse montre la relation

des racines avec le nerf alvéolaire

inferieure qui se trouve coince entre

les racines. (D) Examen CBCT de la

canine gauche révèle un kyste

nasopalatin supplémentaire.

(Scanora 3D, Soredex, Finland)

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nécessaires sur le plan dentaire (développements, dents incluses,

résorptions,...) mais aussi sur le développement du squelette cra-

niofaciale [9]. En parodontologie, différentes études ont montré

que les estimations de perte osseuse sont plus exactes sur un

cliche CBCT qu’intra-orale. De plus, la détection et la classifica-

tion des défauts intra-osseux et des problèmes de furcations

(topographie) sont beaucoup plus exactes en 3D [10]. Ceci pour-

rait possiblement affecter le plan de traitement. En endodontie,

plusieurs recherches ont prouvées que la détection de lésions per-

iapicales, de résorption (Illustration 6a) ou de fractures de racine

est supérieure en utilisant le CBCT [11]. De plus, la relation et

l’association avec le sinus maxillaire (Illustration 6b) peut se faire

très précisément ce qui permet d’éviter les retraitements endo

inutiles. Même en cariologie, quelques études ont recherches la

possibilité de détecter des caries [12]: ici le CBCT n’est donc pas

le cliché préféré, mais il est important de ne pas oublier ces

pathologies dentaire dans le protocole CBCT.

L’excellente visualisation osseuse et la dose minimale du CBCT a

aussi comme conséquence qu’elle soit la technique préférée pour

plusieurs pathologies osseuses craniofaciales, comme l’ATM

arthrosique [13] et fractures craniofaciales [14], mais aussi les

pathologies infectieuse comme l’ostéomyélite, les lésions tumo-

rales ou kystiques (d’origine odontogène ou même non-odonto-

gène) comme l’ameloblastome, odontome ou même carcinome.

Plusieurs recherches ont donc montrées que le CBCT peut souvent

être considéré une bonne alternative du MDCT, surtout pour rai-

sons de dose ce qui est quand même substantiel pour les enfants

et adolescents, mais seulement quand l’association avec les par-

ties molles n’est suspectée.

QUELQUES REMARQUES

L’une des plus grandes limitations du CBCT est probablement

l’abondance de différents modèles qui ont été introduits les der-

nières années, chacun avec leurs propre qualité d’image et dose

spécifique et leurs nombreux paramètres techniques. Il est donc

absolument nécessaire d’ajuster le protocole d’acquisition pour

chaque patient et l’information désiré, et cela pour chaque

modèle de CBCT. Par exemple, si le champ d’examen est variable

(en général entre 4x5cm et 17x22cm), le champ le plus petit doit

être choisi selon la question diagnostique. Il est donc forcément

(...) 10N°46 - juin 10LLSS

Illustration 6. (A) Gauche: l’image panoramique montre une vaste infection periapicale de la première molaire de droite, mais le détail du CBCT (droite)

montre une résorption des apex. (B) Coupe coronale d’un traitement endo de la molaire maxillaire: une lésion periapicale autour de la racine distobuccale

et palatale est aperçue avec une connexion évidente avec le sinus maxillaire et sinusite associée. (Scanora 3D, Soredex, Finland)

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contre-indiqué de prendre des grands champs pour ins-

pecter le tout. De même pour le kilo-voltage, ou l’intensité

des rayons x (le milli-ampérage) ou la taille du voxel qui

correspond au temps d’exposition (Illustration 7). Il est

inutile d’utiliser une acquisition de 0.2mm voxel et un

temps de scanning de 40 secondes, si l’on désire un bilan

pré-implantaire qui pourrait facilement se faire avec un

voxel de 0.4mm et la moitie du temps de scanning, et

donc la dose.

Comme décrit ci-dessus, une autre limitation du CBCT est

l’impossibilité de discerner des tissus mous avec des densi-

tés et atténuations similaires. Par exemple, cela empêche

de distinguer les lèvres des gencives (Illustration 5b). Les

dernières années, plusieurs variations du protocole CBCT

ont été proposées pour pouvoir estimer la relation des

gencives à l’os alvéolaire. Appart d’une fusion d’images

optiques (Illustration 4c), il est possible de modifier le pro-

tocole d’acquisition en scannant le patient avec un rétrac-

teur de joues et de lèvres (Illustration 8). Cela permet

d’éviter cet inconvénient du CBCT [15].

CONCLUSION

La révolution du CBCT les dernières années a totalement

changé l’imagerie dentomaxillofaciale...et la fin n’est pas

encore en vue. L’amélioration de la technologie est immi-

nente et ouvrira encore plus de portes pour de nouvelles

applications. Néanmoins, ces machines “high-tech”, com-

pactes et design présentent le danger de surexposer le

patient par une indication fautive, ou un protocole de

scanning incorrecte. Il est donc absolument crucial de res-

pecter les nouvelles directives et d’être bien formé avant

de pouvoir s’amuser en 3D.


Illustration 7. Clichés CBCT d’un crane humain avec de différents paramètres d’ac-

quisition. En haut: deux protocoles similaires mais avec deux kilo-voltages différents.

En bas: même protocole qu’en haut a gauche mais avec un temps de scanning diffé-

rent (et de même la taille du voxel). (I-Cat Next Generation, Imaging Sciences

International, USA)

Illustration 8. Le cliche CBCT du patient est obtenu avec un rétracteur de lèvres en bouche. Sur l’image radiographique, de l’air peut

être aperçu entre les lèvres, la langue et les gencives.

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